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KR101735884B1 - 커튼월 내화충전구조용 단열재를 포함하는 층간 방화 구조물 - Google Patents

커튼월 내화충전구조용 단열재를 포함하는 층간 방화 구조물 Download PDF

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KR101735884B1
KR101735884B1 KR1020140058199A KR20140058199A KR101735884B1 KR 101735884 B1 KR101735884 B1 KR 101735884B1 KR 1020140058199 A KR1020140058199 A KR 1020140058199A KR 20140058199 A KR20140058199 A KR 20140058199A KR 101735884 B1 KR101735884 B1 KR 101735884B1
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South Korea
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insulating material
heat insulating
fire
curtain wall
back panel
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이응기
최철준
김명희
김지문
박건표
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(주)엘지하우시스
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 커튼월 내화충전구조용 단열재는, 커튼월의 백 패널과 바닥슬래브 사이에 구비되며, 8~12중량%의 탄산칼슘과, 4~6중량%의 인계 난연제를 포함하며, 55~65kg/m3의 밀도를 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

커튼월 내화충전구조용 단열재를 포함하는 층간 방화 구조물{INTERLAYER FIRE PREVENTION STRUCTURE COMPRISING HEAT INSULATING MATERIALS FOR FIREPROOF FILLING STRUCTURE OF CURTAIN WALL}
본 발명은 커튼월 내화충전구조용 단열재 및 이를 포함하는 층간 방화 구조물에 관한 것이다.
건축 관련 법규(예: 법 제40조, 건축법 시행령 제2조, 건설교통부 고시 제2005-122호 내화구조의 인정 및 관리기준 등)에는, 건축물의 용도에 따라서 일정한 내화구조의 성능기준이 명시되어 있으며, 건축물의 벽면, 바닥면 등에 대해서는 일정시간 이상의 화염에 견딜 수 있는 구조를 요구하고 있다.
이러한, 건축물의 외벽에 설치되는 커튼월(curtain wall)은 외부로부터 비나 바람을 막고 소음이나 열을 차단하는 기능을 수행하며, 외부 장식용으로도 큰 기능을 갖는다.
이때, 커튼월 구조에서 화재가 발생할 경우에는, 화염이 외벽인 커튼월을 타고 순식간에 위층으로 옮겨 붙는 경우가 많았다.
이는, 실내에서 가재도구가 타면서 발생된 화염이 커튼월 관통부를 통해 번지는 과정에서 발생될 수 있었다.
이에 따라, 방화구획의 수평, 수직 설비 관통부, 조인트 및 커튼월과 바닥 사이 등의 틈새를 밀폐하여, 연기 및 화염이 인접실로 급속히 확산되는 것을 방지하는 방안들이 요구되고 있다.
본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0030963호(2013.03.28. 공개)가 있으며, 상기 선행문헌에는 커튼월용 백패널 및 이의 제조방법에 관한 기술이 개시되어 있다.
본 발명은 중간 충전재로 적용 중인 기존의 글라스 울, 암면 단열재를 대체할 수 있는 커튼월 내화충전구조용 단열재 및 이를 포함하는 층간 방화 구조물을 제공한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 커튼월 내화충전구조용 단열재는, 커튼월의 백 패널과 바닥슬래브 사이에 구비되며, 8~12중량%의 탄산칼슘과, 4~6중량%의 인계 난연제를 포함하며, 55~65kg/m3의 밀도를 갖는 커튼월 내화충전구조용 단열재를 제공한다.
상기 단열재는 열경화성 단열재로 이루어진다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 층간 방화 구조물은, 커튼월에 구비되는 백 패널; 상기 백 패널과 이격되는 바닥슬래브; 및 상기 백 패널과 상기 바닥슬래브 사이에 구비되는 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항의 커튼월 내화충전구조용 단열재;를 포함한다.
이때, 상기 층간 방화 구조물은, 상기 단열재의 상부에 구비되며 상기 백 패널과 상기 바닥슬래브 사이를 밀폐하는 방화부재를 더 포함할 수 있다.
상기 방화부재는 방화퍼티 또는 방화보드로 이루어질 수 있다.
상기 방화부재의 양단은 방화실란트로 마감 처리될 수 있다.
상기 방화부재는 상기 백 패널과 상기 바닥슬래브에 각각 볼팅 체결될 수 있다.
상기 층간 방화 구조물은, 상기 단열재와 바닥슬래브 사이에 구비되는 클립부재를 더 포함할 수 있다.
상기 클립부재는 상기 단열재의 일부를 감싼 형태로 백 패널과 방화부재에 고정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 커튼월 내화충전구조용 단열재에 의하면, 밀도를 설정된 수치까지 높이고 인계 난연제를 포함하는 구조를 가짐으로써, 내화구조의 효율성 및 안정성을 향상시킬 수 있다.
이에 따라, 본 발명은 중간 충전재로 적용 중인 기존의 글라스 울, 암면 단열재 보다 단열성능, 치수안정성 및 내화성이 우수하고, 부피 손실에 의한 구조 기능 상실과 같은 문제를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 층간 방화 구조물을 간략히 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 층간 방화 구조물을 간략히 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 층간 방화 구조물을 간략히 나타낸 단면도.
본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 커튼월 내화충전구조용 단열재 및 이를 포함하는 층간 방화 구조물에 대하여 살펴보기로 한다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 커튼월 내화충전구조용 단열재에 대하여 설명하기로 한다.
커튼월 내화충전구조용 단열재
본 발명의 일 실시예에 따른 커튼월 내화충전구조용 단열재는, 열경화성 단열재로 이루어지며, 8~12중량%의 탄산칼슘과, 4~6중량%의 인계 난연제를 포함한다. 더욱 바람직하게는, 10중량%의 탄산칼슘과, 5중량%의 인계 난연제를 포함할 수 있다.
상기 단열재는 커튼월의 백 패널과 층마다 형성된 바닥슬래브 사이에 구비되어, 중간 채움재로서의 기능을 수행한다.
커튼월 구조에서 화재가 발생할 경우에는, 화염이 외벽인 커튼월을 타고 순식간에 위층으로 옮겨 붙는 경우가 많았다.
이는, 실내에서 가재도구가 타면서 발생된 화염이 백 패널과 바닥슬래브 사이 공간을 통해 번지는 과정에서 발생될 수 있었다.
이에 따라 상기 단열재는 층간의 화염 및 연기가 확산되는 것을 방지하기 위해 상기 사이 공간을 밀폐하며, 55~65kg/m3의 밀도를 가질 수 있다.
여기서 상기 단열재의 밀도가 55kg/m3 미만이면, 화재 발생 시 부피손실에 의해 쉽게 밀폐성능이 떨어져 내화 구조체로서의 성능을 발휘하기 어렵다. 반면에 상기 단열재의 밀도가 65kg/m3를 초과하면, 물을 더 빨리 흡수하고 건조가 되더라도 더 많은 부피 손실을 야기할 수 있다. 따라서 단열재는 55~65kg/m3의 밀도를 갖는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 커튼월 내화충전구조용 단열재에 포함되는 각 성분의 역할 및 그 함량 조성비에 대해 설명하기로 한다.
탄산칼슘(calcium carbonate)
탄산칼슘은 칼슘의 탄산염으로 대리석, 방해석, 선석, 석회석, 백악, 빙주석, 조개껍질, 달걀껍질, 산호 등으로서 산출된다. 이러한 탄산칼슘은 시멘트의 주원료, 산화칼슘의 원료, 제철, 건축재료 등의 각종 중화제로 사용된다.
본 발명에서는 열분해 온도 및 흡열량이 높은 성질을 이용하고자 탄산칼슘을 첨가한다.
상기 탄산칼슘을 열경화성 단열재 대비 8~12중량% 첨가하여 난연 성능을 향상시킬 수 있다.
만일, 상기 탄산칼슘이 8중량% 미만으로 첨가될 경우 난연 성능 향상의 효과가 저조하며, 반대로, 상기 탄산칼슘이 12중량%를 초과하여 첨가될 경우 성분 증가에 비해 향상되는 효과가 미미해 질 수 있다.
구체적인 예로서, 상기 탄산칼슘을 열경화성 단열재 대비 10중량%를 첨가하는 것이 좋다.
인계 난연제(IPPP, Isopropylphenyl diphenyl phosphate)
인계 난연제는 열분해할 때 탄소성 막(char)을 형성한다. 이 탄소성 막의 생성으로, 연소 가능한 연료가 줄어들게 되고, 연소하는 분자의 표면에 두꺼운 장벽을 만들어 열을 차단함으로써 불이 꺼지게 한다. 즉, 탄소성 막은, 산소 침투를 막아 연소 속도를 지연시켜서 유독성 가스 발생을 억제하고, 화염전파성이 낮아서 발포체의 구조를 장시간 유지할 수 있도록 한다.
본 발명에서는 인계 난연제를 4~6중량% 첨가할 수 있다.
상기 인계 난연제를 4중량% 미만으로 첨가할 경우 열을 차단하는 효과가 저조하며, 반대로, 상기 인계 난연제를 6중량%를 초과하여 첨가할 경우 성분 증가에 비해 향상되는 효과가 미미해 질 수 있다.
구체적인 예로서, 상기 인계 난연제는 열경화성 단열재 대비 5중량%를 첨가하는 것이 좋다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 단열재는 난연 성능을 향상시킬 수 있다.
실시예
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
1. 단열재 제조
단열재는 열경화성 단열재로서, 10중량%의 탄산칼슘과, 5중량%의 인계 난연제를 포함하며, 55~65kg/m3의 밀도를 갖도록 제조하였다.
이하, 본 발명에 따른 단열재의 실시예 및 비교예를 통해 더욱 상세하게 살펴보기로 한다.
2. 본 발명에 따른 단열재의 실시예 및 비교예
[표 1]
Figure 112014045586063-pat00001
상기 표 1에 도시된 바와 같이, 실시예와 비교예1 내지 3은 탄산칼슘의 함량은 동일하고, 밀도 및 인계 난연제는 달리 적용하였으며, 비교예2 및 3의 경우 인계 난연제를 첨가하지 않았다.
이때, 비교예1은 밀도가 55kg/m3 이고, 인계 난연제를 2중량%로 첨가하였다.
비교예2는 비교예1과 동일한 밀도를 적용하고, 인계 난연제를 첨가하지 않았다.
비교예3은 열경화성 단열재의 표준 밀도를 적용하고, 인계 난연제를 첨가하지 않았다.
상기 실시예와 비교예1 내지 3을 비교해본 결과, 실시예는 내화성의 기준 치보다 높고, 비교예1은 내화성의 기준 치에 해당하여 보통이며, 비교예2 내지 3은 내화성의 기준 치보다 낮다는 것을 확인할 수 있다.
일반적으로 알려진 단열재는 발포되어 밀도가 낮은 반면, 실시예의 단열재는 밀도가 60 kg/m3로 높고, 탄산칼슘 및 인계 난연제를 적정 성분 첨가하여 내화성을 높인 것에 특징이 있다.
여기서 상기 내화성의 기준 치란, 미리 설정한 내화성의 기준 치를 의미하며 이러한 기준 치는 작업환경에 따라 달리 변경할 수 있다. 본 발명의 경우 화재 발생 시, 일정 경과시간을 기준 치로 잡고, 그 이상은 높고, 그 기준 치 범위는 보통, 그 기준 치 미만은 낮음으로 표시하였다.
층간 방화 구조물
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 층간 방화 구조물을 간략히 나타낸 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 층간 방화 구조물(100)은 커튼월(10)에 구비되는 백 패널(110), 상기 백 패널(110)과 이격되는 바닥슬래브(120) 및 상기 백 패널(110)과 상기 바닥슬래브(120) 사이에 구비되는 커튼월 내화충전구조용 단열재(130)를 포함한다.
상기 단열재(130)는 중간 채움재로서, 상기 백 패널(110)과 바닥슬래브(120) 사이에 구비된다. 여기서 상기 사이는, 구조물의 수평, 수직 설비 부분, 조인트 및 백 패널(110)과 바닥슬래브(120) 등의 틈새를 의미한다.
본 발명의 제1실시예에 따른 층간 방화 구조물(100)은 커튼월 내화충전구조용 단열재(130)가 상기 백 패널(110)과 바닥슬래브(120) 사이에 일체형으로 설치된 구조를 갖는다.
본 발명의 제1실시예에 따른 층간 방화 구조물(100)의 단열재(130)는, 상기 백 패널(110)과 바닥슬래브(120) 사이인 관통부(미도시)와의 접합면에 복수의 액이 혼합된 접착제로 고정될 수 있다.
정리하면, 상기 단열재(130)는, 열경화성 단열재로 이루어지며, 8~12중량%의 탄산칼슘과, 4~6중량%의 인계 난연제를 포함한다. 그리고 상기 단열재(130)는, 층간의 화염 및 연기가 확산되는 것을 방지하기 위해 상기 관통부를 밀폐하며, 55~65kg/m3의 밀도를 가질 수 있다
이에 따라 상기 단열재(130)는 부피손실이 적고 신축성이 좋아서 충전부위가 밑으로 탈락할 확률이 적으므로, 별도의 고정부재(미도시)를 사용할 필요가 없다.
즉, 상기 단열재(130)는 신축성이 좋아 풍압 또는 커튼월(10) 구조체 변위 발생 시에 장기간 밀폐성능을 보존해 줄 수 있다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 층간 방화 구조물을 간략히 나타낸 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 층간 방화 구조물(200)은 백 패널(210), 바닥슬래브(220), 단열재(230) 및 방화부재(240)를 포함하는 구성을 갖는다.
상기 방화부재(240)는, 상기 단열재(230)가 구비되는 백 패널(210)과 바닥슬래브(220) 사이를 덮어 밀폐하는 구조로 이루어진다. 상기 방화부재(240)는, 방화퍼티(fire stop putty) 또는 방화보드(fire stop board)로 이루어질 수 있다.
상기 방화부재(240)의 양단은 방화실란트(fire stop sealant)로 마감 처리될 수 있다. 특히, 상기 방화실란트는 상기 방화부재(240)가 방화보드인 경우에 사용되는 것이 좋다.
예를 들어, 설치 면에 상기 방화부재(240)를 고정시킬 수 있는 타정장소 확보가 필요하고, 복잡한 구조 또는 협소한 장소에는 시공이 쉽지 않기 때문에 방화실란트로 상기 방화부재(240)의 양단을 고정하는 것이 시공 상 유리할 수 있다.
이때, 상기 방화부재(240)는 상기 백 패널(210)과 상기 바닥슬래브(220)에 각각 볼팅 체결될 수 있다.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 층간 방화 구조물을 간략히 나타낸 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 층간 방화 구조물(300)은 백 패널(310), 바닥슬래브(320), 단열재(330), 방화부재(340) 및 클립부재(350)를 포함하는 구성을 갖는다.
도시된 바와 같이 상기 클립부재(350)는, 상기 단열재(330)의 일부를 감싼 형태로 상기 백 패널(310)과 상기 방화부재(340)에 고정될 수 있다. 상기 클립부재(350)는 상기 단열재(330)의 하부와 측면을 감싸 고정하는 구조를 갖는다. 상기 클립부재(350)는 Z 단면 형상을 가질 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 커튼월 내화충전구조용 단열재는, 밀도를 설정된 수치까지 높이고 인계 난연제를 포함하는 구조를 가진다.
이에 따라, 본 발명은 내화구조의 효율성 및 안정성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 중간 충전재로 적용 중인 기존의 글라스 울, 암면 단열재 보다 단열성능, 치수안정성 및 내화성이 우수하다.
아울러, 부피 손실에 의한 구조 기능 상실과 같은 문제를 방지할 수 있다.
이상으로 본 발명의 일 실시예에 따른 커튼월 내화충전구조용 단열재 및 이를 포함하는 층간 방화 구조물에 대하여 살펴보았다.
상술된 상세한 설명 및 후술될 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
그리고 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 하나의 예시에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
10, 20, 30 : 커튼월
100, 200, 300 : 층간 방화 구조물
110, 210, 310 : 백 패널
120, 220, 320 : 바닥슬래브
130, 230, 330 : 단열재
240, 340 : 방화부재
350 : 클립부재

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 커튼월에 구비되는 백 패널;
    상기 백 패널과 이격되는 바닥슬래브;
    상기 백 패널과 상기 바닥슬래브 사이에 구비되며, 8~12중량%의 탄산칼슘과, 4~6중량%의 인계 난연제를 포함하는 열경화성 단열재이며, 55~65kg/m3의 밀도를 갖는 커튼월 내화충전구조용 단열재; 및
    상기 단열재의 상부에 구비되며 상기 백 패널과 상기 바닥슬래브 사이를 밀폐하는 방화부재;를 포함하는 층간 방화 구조물.
  4. 삭제
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 방화부재는
    방화퍼티 또는 방화보드로 이루어진 층간 방화 구조물.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 방화부재의 양단은 방화실란트로 마감 처리되는 층간 방화 구조물.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 방화부재는 상기 백 패널과 상기 바닥슬래브에 각각 볼팅 체결되는 층간 방화 구조물.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 단열재와 바닥슬래브 사이에 구비되는 클립부재를 더 포함하는 층간 방화 구조물.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 클립부재는
    상기 단열재의 일부를 감싼 형태로 백 패널과 방화부재에 고정되는 층간 방화 구조물.
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